(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に画像を定着するための定着装置であって、
搬送される前記記録媒体の幅方向に延びた軸線周りに回転し、可撓性を有した加熱回転体と、
前記加熱回転体の内面にて、この回転軸線に交差する方向に巻き回されてこの加熱回転体を誘導加熱するための磁界を発生させるコイル、前記回転軸線方向に延びてその外周面に前記コイルを保持するコイル保持部、前記コイル保持部の外周面に略等間隔で形成された複数のリブ、及び、前記磁界によって発熱し、前記回転軸線方向に延びて前記加熱回転体と対峙した加圧回転体との間にその長手方向に亘るニップを形成させる摺動部材をそれぞれ備えた電磁誘導加熱ユニットとを具備しており、
前記摺動部材は、前記リブの先端面に当接して前記コイル保持部によって前記加圧回転体に向けて押圧支持されており、且つ、
前記コイルは、前記リブの配置間隔と等しい巻き間隔で前記各リブの間に巻き回されていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１に記載の定着装置であって、
前記摺動部材は、常温では磁性を有するも所定の温度以上になるとこの磁性が消失する整磁材料で構成された発熱層と、前記発熱層に重ねられ、その磁性の消失によって到達する磁界を用い、この発熱層が前記所定の温度以上になっても発熱し続けるのを抑制する材料で構成された支持層とを備え、
この支持層が前記発熱層と前記加熱回転体との間に狭持されていることを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の定着装置であって、
前記コイル保持部は、前記回転軸線方向でみた前記摺動部材の略中央部分を前記加圧回転体に向けて押圧支持する補強部材を備えられていることを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の定着装置を搭載し、これを用いて画像形成部で形成されたトナー画像を前記記録媒体に定着させることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー画像を担持した記録媒体を加熱ベルトと加圧ローラとのニップ間に通しながら、未定着トナーを加熱溶融させて用紙に定着させる定着装置及びこれを搭載した画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置においては近年、定着装置でのウォームアップタイムの短縮や省エネルギー等の要望から、熱容量を少なく設定できるベルト方式が注目されている。また、近年、急速加熱や高効率加熱の可能性をもった電磁誘導加熱方式（ＩＨ）が注目されており、カラー画像を定着させる際の省エネルギー化の観点から、電磁誘導加熱をベルト方式と組み合わせたものが多数製品化されている。
【０００３】
詳しくは、この電磁誘導加熱方式においては、ベルトの外側に電磁誘導のための磁界を発生させるコイルを配置した構造（いわゆる外包ＩＨ）や、定着装置の省スペース化を図る点を鑑み、厚肉のヒートローラの内側にコイルを配置した構造（いわゆる内包ＩＨ）が開示されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−４２４５０号公報
【特許文献２】特開２００６−２６７４１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記内包ＩＨにおいて、定着装置の低熱容量化を図ってさらなるウォームアップタイムの短縮を達成するためには、上述した厚肉のヒートローラタイプに替えて、薄肉の摺動ベルトタイプを利用することが望ましい。
一方、この摺動ベルトを用いる場合には、摺動部材がベルト内部に設けられる。薄肉のベルトと加圧ローラとの間にニップを形成させるためである。そして、この摺動部材を、特許文献２等の如くコイルの磁界によって発熱可能に構成すれば、非通紙域での過昇温を防止できる。
【０００６】
しかしながら、この発熱可能な摺動部材は、摺動ベルトの回転軸線方向（長手方向）に沿って延びており、コイルの外周面との接触を避けなければならない。この場合に、例えば、摺動部材を定着装置のカバー等で単に支持すると、摺動部材の長手方向中央部分がコイルに向けて大きく撓んでニップを形成できないとの問題がある。ひいては、用紙のシワや摺動ベルトの蛇行などを招くし、却って摺動部材とコイルとの接触も招くとの問題がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解消し、コイルと摺動部材との接触を回避しつつ、所望のニップ長を確保できる定着装置及びこれを搭載した画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための第１の発明は、記録媒体に画像を定着するための定着装置であって、搬送される記録媒体の幅方向に延びた軸線周りに回転し、可撓性を有した加熱回転体と、加熱回転体の内面にて、この回転軸線に交差する方向に巻き回されてこの加熱回転体を誘導加熱するための磁界を発生させるコイル、回転軸線方向に延びてその外周面にコイルを保持するコイル保持部、及び、磁界によって発熱し、回転軸線方向に延びて加熱回転体と対峙した加圧回転体との間にその長手方向に亘るニップを形成させる摺動部材をそれぞれ備えた電磁誘導加熱ユニットとを具備しており、この摺動部材は、コイル保持部によって加圧回転体に向けて押圧支持されている。
【０００９】
第１の発明によれば、コイルで発生させた磁界により加熱回転体を誘導加熱してトナー画像の加熱溶融を行う方式（内包ＩＨ）を採用する。この内包ＩＨの構成によって、上述の外包ＩＨに比して定着装置に要するスペースが少なくて済む。また、コイルが加熱回転体の回転軸線に交差する方向、つまり、ラジアル方向にてコイル保持部の周面に巻き回されているため、加熱回転体の周方向全域を加熱でき、定着の高速化を図ることができる。
【００１０】
さらに、本発明によれば、加熱回転体は、可撓性を有して加圧回転体に対峙しており、例えばヒートローラや定着ローラの如く厚肉のローラで構成する場合に比して定着の熱容量が少なくなることから、ウォームアップタイムの削減及び省エネルギー化に寄与する。
ここで、本発明のコイル保持部は、その外周面が上記回転軸線方向（長手方向）に延びており、ラジアル方向で螺旋状に巻回されたコイルを保持するのみならず、この回転軸線方向に延びた外周面で摺動部材を加圧回転体に向けて押圧支持しており、この摺動部材を加熱回転体に強く圧して摺動部材の特に長手方向中央部分の撓みを抑制する。この結果、加熱回転体の内側に、ラジアル巻きのコイルや発熱する摺動部材を備えた構造であっても、コイルと摺動部材との接触を回避しつつ、これら加熱回転体と加圧回転体との間に所望のニップ長を確保できる。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明の構成において、コイル保持部は、その外周面に略等間隔で形成された複数のリブを有し、摺動部材は、このリブの先端面に当接して押圧支持される一方、コイルは、このリブの間に巻き回されていることを特徴とする。
第２の発明によれば、第１の発明の作用に加えてさらに、摺動部材をコイル保持部から延びたリブで支持すれば、コイルと摺動部材との接触を確実に回避できる。さらに、コイル間のピッチが同じになるため、均一な磁界が得られ、発熱性能の向上に寄与する。
【００１２】
第３の発明は、第１や第２の発明の構成において、摺動部材は、常温では磁性を有するも所定の温度以上になるとこの磁性が消失する整磁材料で構成された発熱層と、発熱層に重ねられ、その磁性の消失によって到達する磁界を用い、発熱層が上述した所定の温度以上になっても発熱し続けるのを抑制する材料で構成された支持層とを備え、この支持層が発熱層と加熱回転体との間に狭持されていることを特徴とする。
【００１３】
第３の発明によれば、第１や第２の発明の作用に加えてさらに、摺動部材が発熱層及び支持層との２層で構成されているが、この発熱層は、その温度によって透磁率が変化する感温磁性材料で構成され、コイルと支持層との間に配置されている。換言すれば、この支持層が発熱層と加熱回転体との間に狭持されている。
【００１４】
つまり、発熱層が所定の温度未満の場合には、コイルで発生した磁界は加熱回転体及び発熱層を発熱させる。ここで、仮に幅の狭い記録媒体を通過させると、長手方向に延びた発熱層のうち記録媒体に接触しない部分の温度は、その熱が記録媒体に伝わらないために上昇して当該所定の温度を超える。これにより、発熱層は非磁性となり、磁界がこの発熱層を貫通して支持層に到達する。
【００１５】
支持層は、この到達した磁界を用いて当該所定の温度以上になった発熱層が発熱し続けるのを抑制できる材料で構成されている。よって、幅狭の記録媒体が通過しても、発熱層のうち記録媒体に接触しない部分の過昇温を防止できる。
第４の発明は、第１から第３の発明の構成において、コイル保持部は、回転軸線方向でみた摺動部材の略中央部分を加圧回転体に向けて押圧支持する補強部材を備えられていることを特徴とする。
【００１６】
第４の発明によれば、第１から第３の発明の作用に加えてさらに、補強部材が、摺動部材の長手方向略中央部分を加圧回転体に向けて押圧支持するため、摺動部材の撓みをより一層抑制できる。
第５の発明は、第１から第４の定着装置を搭載し、これを用いて画像形成部で形成されたトナー画像を記録媒体に定着させる画像形成装置であることを特徴とする。
【００１７】
第５の発明によれば、第１から第４の発明の作用に加えてさらに、所望のニップ長を確保して良好なトナー画像が形成される結果、画像形成装置の信頼性が向上する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、コイル保持部で摺動部材を加熱回転体に強く圧しているため、コイルと摺動部材との接触を回避しつつ、所望のニップ長を確保できる定着装置及びこれを搭載した画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】一実施形態の画像形成装置の構成を示した概略図である。
【図２】定着ユニットの外観斜視図である。
【図３】定着ユニットの構造例を示す縦断面図である。
【図４】定着ユニットの構造例を示す横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
図１は、一実施形態の画像形成装置１の構成を示した概略図である。画像形成装置１は、例えば外部から入力された画像情報に基づいて記録媒体の一例としての用紙の表面にトナー画像を転写して印刷を行うプリンタ、複写機、ファクシミリ装置、それらの機能を併せ持つ複合機等としての形態をとることができる。また、以下の実施形態では、記録媒体は用紙に限らず、用紙以外の記録媒体（ＯＨＰシートなど）であっても実施可能である。
【００２１】
図１に示される画像形成装置１は、例えばタンデム型のカラープリンタである。この画像形成装置１は、内部で用紙にカラー画像を形成（プリント）する四角箱状の装置本体２を備え、この装置本体２の上面部には、カラー画像が印刷された用紙を排出するための排出トレイ３が設けられている。
装置本体２内において、その下部には、用紙を収納する給紙カセット５が配設されている。また、装置本体２内の中央部には、給紙カセット５に収容していない用紙を装置本体２へ供給するスタックトレイ６が配設されている。そして、装置本体２の上部には画像形成部７が設けられており、この画像形成部７は、画像形成装置１と接続されたＰＣ等の上位装置から送信される文字や絵柄などの画像データに基づいて用紙に画像を形成する。
【００２２】
図１でみて装置本体２の左部には、給紙カセット５から繰り出された用紙を後述の二次転写部２３に搬送する第１の搬送路９が配設されており、装置本体２の右部から左部にかけては、スタックトレイ６から繰り出された用紙を二次転写部２３に搬送する第２の搬送路１０が配設されている。また、装置本体２内の左上部には、二次転写部２３で画像が形成された用紙に対して定着処理を行う定着ユニット（定着装置）１４と、定着処理の行われた用紙を排出トレイ３に搬送する第３の搬送路１１とが配設されている。
【００２３】
給紙カセット５は、装置本体２の外部（例えば図１の手前側）に引き出すことにより用紙の補充を可能にする。この給紙カセット５は収納部１６を備えており、この収納部１６には、給紙方向のサイズが異なる少なくとも２種類の用紙を選択的に収納可能である。なお、収納部１６に収納されている用紙は、給紙ローラ１７及び捌きローラ対１８により１枚ずつ第１の搬送路９側に繰り出される。
【００２４】
スタックトレイ６は、装置本体２の外面にて開閉可能であり、その手差し部１９には用紙が１枚ずつ載置されるか、又は複数枚が積載される。なお、手差し部１９に載置された用紙はピックアップローラ２０及び捌きローラ対２１により１枚ずつ第２の搬送路１０側に繰り出される。
第１の搬送路９と第２の搬送路１０とはレジストローラ対２２の手前で合流しており、レジストローラ対２２に到達した用紙はここで一旦待機し、スキュー調整とタイミング調整を行った後、二次転写部２３に向けて送出される。送出された用紙には、二次転写部２３で中間転写ベルト４０上のフルカラーのトナー画像が用紙に二次転写される。この後、定着ユニット１４でトナー画像が定着された用紙は、必要に応じて第４の搬送路１２で反転され、最初とは反対側の面にも二次転写部２３でフルカラーのトナー画像が二次転写される。そして、反対面のトナー画像が定着ユニット１４で定着された後、第３の搬送路１１を通って排出ローラ対２４により排出トレイ３に排出される。
【００２５】
画像形成部７は、ブラック（Ｂ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）の各トナー画像を形成する４つの画像形成ユニット２６〜２９を備える他、これら画像形成ユニット２６〜２９で形成した各色別のトナー画像を重畳して担持する中間転写部３０を備えている。
各画像形成ユニット２６〜２９は、感光体ドラム３２と、感光体ドラム３２の周面に対向して配設された帯電部３３と、帯電部３３の感光体ドラム３２の回転方向下流側であって感光体ドラム３２の周面上の特定位置にレーザビームを照射するレーザ走査ユニット３４と、レーザ走査ユニット３４からのレーザビーム照射位置の感光体ドラム３２の回転方向下流側であって感光体ドラム３２の周面に対向して配設された現像部３５と、現像部３５の感光体ドラム３２の回転方向下流側であって感光体ドラム３２の周面に対向して配設されたクリーニング部３６とを備えている。
【００２６】
なお、各画像形成ユニット２６〜２９の感光体ドラム３２は、図示しない駆動モータにより図中の反時計回り方向に回転する。また、各画像形成ユニット２６〜２９の現像部３５には、各現像装置５１にブラックトナー、イエロートナー、シアントナー及びマゼンタトナーを含む二成分現像剤がそれぞれ収納されている。
【００２７】
中間転写部３０は、画像形成ユニット２６の近傍位置に配設された後ローラ３８と、画像形成ユニット２９の近傍位置に配設された前ローラ３９と、後ローラ３８と前ローラ３９とに跨って配設された中間転写ベルト４０と、各画像形成ユニット２６〜２９の感光体ドラム３２における現像部３５の感光体ドラム３２の回転方向下流側の位置に中間転写ベルト４０を介して圧接可能に配設された４つの一次転写ローラ４１とを備えている。
【００２８】
この中間転写部３０では、各画像形成ユニット２６〜２９の一次転写ローラ４１の位置で、中間転写ベルト４０上に各色別のトナー画像がそれぞれ重ね合わせて転写されて、最後にはフルカラーのトナー画像となる。
第１の搬送路９や第２の搬送路１０は、給紙カセット５やスタックトレイ６から繰り出されてきた用紙を二次転写部２３側に搬送するものであり、装置本体２内で所定の位置に配設された複数の搬送ローラ対４３と、二次転写部２３の手前に配設され、画像形成部７における画像形成動作と給紙動作とのタイミングを取るためのレジストローラ対２２とを備えている。
【００２９】
定着ユニット１４は、画像形成部７でトナー画像が転写された用紙を加熱及び加圧することにより、未定着トナー画像を用紙に定着させる処理を行うものである。定着ユニット１４は、例えば加圧ローラ（加圧回転体）４４と可撓性を有した摺動ベルト（加熱回転体）４５とを備え、このうち加圧ローラ４４が例えば金属製の芯金と弾性体の表層及び離型層を有するものであり、摺動ベルト４５が金属製の基材と弾性体の表層及び離型層を有するものである。なお、定着ユニット１４の詳細な構造についてはさらに後述する。
【００３０】
用紙の搬送方向でみて、定着ユニット１４の上流側及び下流側にはそれぞれ搬送路４７が設けられており（図１）、二次転写部２３を通って搬送されてきた用紙は上流側の搬送路４７を通じて加圧ローラ４４と摺動ベルト４５との間のニップに導入される。そして、加圧ローラ４４及び摺動ベルト４５間を通過した用紙は下流側の搬送路４７を通じて第３の搬送路１１に案内される。
【００３１】
第３の搬送路１１は、定着ユニット１４で定着処理の行われた用紙を排出トレイ３に搬送する。このため第３の搬送路１１には、適宜位置に搬送ローラ対４９が配設されるとともに、その出口には上記の排出ローラ対２４が配設されている。
〔定着ユニットの詳細〕
次に、本実施形態の画像形成装置１に適用された定着ユニット１４の詳細について説明する。
【００３２】
図２は、定着ユニット１４の外観斜視図であり、図３は、この定着ユニット１４の構造例を示す縦断面図である。なお、これら図２，３では、画像形成装置１に実装した状態から向きを約９０°反時計回りに転回させて示している。したがって、図１中でみて下方から上方への用紙搬送方向は、図２，３でみると右方から左方となる。つまり、図３の用紙Ｐは定着ユニット１４に搬送される直前の状態である。なお、装置本体２がより大型（複合機等）である場合、図３に示される向きで実装されることもある。また、この他のレイアウトとして、図３に示される状態から左右いずれかに傾斜した姿勢で定着ユニット１４が配置される場合もある。
【００３３】
本実施例の定着ユニット１４は、上記のように加圧ローラ４４及び摺動ベルト４５を備えている。加圧ローラ４４は、例えば金属製（例えば、ＳＵＳ）の芯金上に厚み２〜５ｍｍ程度のシリコンゴム層を形成し、さらにＰＦＡチューブを被せた直径２５ｍｍ程度のローラとしている。なお、加圧ローラ４４の内側にはハロゲンヒータが設けられていてもよい。
【００３４】
摺動ベルト４５は、その基材の厚みが例えば３５μｍ（１μｍ＝１×１０−６ｍ）の強磁性材料（例えばＮｉ電鋳基材）であり、その表層に厚み３００μｍ程度の薄膜の弾性層（例えば、シリコンゴム）が形成され、その外面には離型層（例えば、ＰＦＡ）が形成されており、その発熱温度を例えば１５０〜２００℃の範囲に調整される直径３０ｍｍ程度の無端状の薄肉ベルトである。
【００３５】
この摺動ベルト４５の表面温度は、ベルト４５の径方向外側に所定距離をおいて配置された非接触するタイプの温度センサで測定される。
また、図２に示されるように、加圧ローラ４４にはステッピングモータ６６が装備されており、加圧ローラ４４はこのモータ６６からの動力により、搬送される用紙の幅方向に延びた軸線回りに回転する。この加圧ローラ４４の回転駆動（図３でみて反時計回り）に伴い、摺動ベルト４５が従動回転（図３でみて時計回り）し、摺動ベルト４５と加圧ローラ４４との間にはニップが形成される。
【００３６】
〔電磁誘導加熱ユニット〕
この他に定着ユニット１４は、摺動ベルト４５の内側にＩＨコイルユニット（電磁誘導加熱ユニット）５０を備えている（図１には示されていない）。ＩＨコイルユニット５０は、細い線材を束ねたリッツ線である誘導加熱コイル（コイル）５２をはじめ、上記ニップを形成させる摺動部材８０や、誘導加熱コイル５２の周囲にて磁路を形成するべく、フェライト等の強磁性体で構成された不図示のコア部から構成されている。
【００３７】
〔コイル〕
誘導加熱コイル５２は、摺動ベルト４５を誘導加熱するための磁界（磁束）を発生させる。そのため、誘導加熱コイル５２は摺動ベルト４５の内面４８に沿って配置される。実際には、摺動ベルト４５の内側にはコイルボビン（コイル保持部）５３が配置されており（図３）、このコイルボビン５３上に誘導加熱コイル５２が巻線状に配置される構成である。
【００３８】
〔コイル保持部〕
コイルボビン５３は、摺動ベルト４５の内面４８に沿う円筒状に成形され、摺動ベルト４５の回転軸線方向（長手方向）に沿って延びている。そして、本実施例のコイル５２は、コイルボビン５３の外周面にて当該長手方向に交差する方向、つまり、ラジアル方向に巻き回されており（図４）、本実施例のコイルボビン５３は上記長手方向に沿って螺旋状に巻回されたコイル５２を保持する。なお、コイルボビン５３の材質は、耐熱性樹脂（例えばＰＰＳ、ＰＥＴ、ＬＣＰ）であることが好ましく、また、コイル５２のコイルボビン５３への固定は例えばシリコン系接着剤を用いて行う。
【００３９】
〔摺動部材〕
摺動部材８０は、上記長手方向に沿って延びた薄板状に形成され、摺動ベルト４５の内面４８にて加圧ローラ４４との対峙部分に固定して配置されており（図３，４）、この固定の摺動部材８０の下面部分が回転する摺動ベルト４５の内面４８に擦れ合って接触し、摺動ベルト４５と加圧ローラ４４との間に上記ニップを形成させる。詳しくは、摺動部材８０は、その長手方向に亘って加圧ローラ４４からの押圧力を受けており、摺動ベルト４５と加圧ローラ４４との間にはトナー画像を用紙に定着させるフラットなニップが形成されている。
【００４０】
〔発熱層〕
また、本実施例の摺動部材８０はコイル５２からの磁束によって発熱可能に構成されている。具体的には、図３に示される如く、摺動部材８０は、透磁性・導電性の発熱層８２と非磁性・導電性の支持層８６との２層で形成される。
まず、発熱層８２は、整磁材料（例えばＦｅ−Ｎｉ合金など）で構成された上記長手方向の長さ２９４ｍｍ、厚み０．６ｍｍ程度の薄板状であり、その上面８３がコイル５２の外周面に対峙している（図４）。そして、発熱層８２は、常温では磁性を有するのに対し、この発熱層８２が所定の温度（キュリー温度）以上になると磁性が消失して非磁性（常磁性）になる性質を有しており、自己温度制御可能に構成されている。
【００４１】
〔支持層〕
一方、支持層８６は発熱層８２と摺動ベルト４５との間に位置し、図４に示す支持層８６の下面８８が摺動ベルト４５の内面４８に摺接する。
この支持層８６は、例えばアルミニウム若しくは銅で構成された上記長手方向の長さ２９４ｍｍ、厚み０．０３ｍｍ程度の薄板状であり、その上面部分が発熱層８２の下面部分に重ねられて一体形成されており、発熱層８２が上述した所定の温度以上になっても発熱し続けるのを抑制する機能を有している。
【００４２】
〔リブ〕
ところで、摺動部材８０は、コイルボビン５３によって摺動ベルト４５に向けて押圧支持されている。
詳しくは、図４に示されるように、コイルボビン５３は、その外周面のうち発熱層８２に対峙した位置に複数のリブ７０を有する。本実施例のリブ７０は上記長手方向に沿って略等間隔で突設され（図４）、コイルボビン５３の外周面から発熱層８２に向けて突き出ている。そして、コイル５２は、各リブ７０の間に巻き回されるとともに、これら各リブ７０の先端面７１が発熱層８２の上面８３に当接することにより、各リブ７０は支持層８６の下面８８を摺動ベルト４５の内面４８に向けて強く圧している。
【００４３】
このように、コイル５２の外周面と摺動部材８０の上面８３との空間はコイルボビン５３のリブ７０によって確保される。
〔補強部材〕
コイルボビン５３による摺動部材８０への押圧力は、リブ７０の他、例えば金属製（例えば、ＳＵＳ）の補強部材９０によって確実になる（図３）。具体的には、この補強部材９０は、コイルボビン５３の内側にて上記長手方向に沿って延びており、摺動部材８０の法線方向、つまり、図３の姿勢で云えば上下方向でコイルボビン５３を支持する。この結果、摺動部材８０への押圧力によって円筒状のボビン５３に生じた反力は補強部材９０で受けられる。
【００４４】
〔コア部〕
また、このコイルボビン５３の内周面には、補強部材９０の他、上述したコア部も配置されており、上記長手方向に沿って延びてコイル５２の周囲にて磁路を形成する。
そして、上記の如く構成された定着ユニット１４では、不図示の高周波電源からコイル５２に高周波電流が供給されると、コイル５２には磁界が発生する。この磁界はコイルボビン５３の径方向外側に向かって進み、摺動ベルト４５及び摺動部材８０に到達して発熱させる。
【００４５】
具体的には、この摺動部材８０の発熱層８２では、そのキュリー温度に達するまで発熱し続け、用紙上のトナー画像は摺動ベルト４５と加圧ローラ４４とのニップで溶融定着される。
一方、発熱層８２は、その温度がキュリー温度に達すると非磁性になる。例えば、仮に幅の狭い用紙を連続して通過させると、上記長手方向に延びた発熱層８２のうち通紙領域よりも外側部分の温度は上昇して当該キュリー温度を超える。この結果、発熱層８２は非磁性となり、磁界は発熱層８２を貫通して支持層８６に到達する。
【００４６】
この支持層８６に対し、その浸透面を垂直方向（一方向）に貫通する貫通磁界（錯交磁束）が通過すると、支持層８６の通紙領域の外側部分にはその周方向に誘導電流が生じる。これにより、電磁誘導によって貫通磁界とは逆向きの磁界（反磁界）が発生するので、これらが互いに打ち消しあってキャンセルする。本実施例では、この磁界のキャンセル効果を用いてコイル５２からの磁束を遮蔽し、通紙領域の外側部分における発熱層８２の過昇温を防止する。
【００４７】
以上のように、本実施例によれば、コイル５２で発生させた磁界により摺動ベルト４５を誘導加熱してトナー画像の加熱溶融を行う方式（内包ＩＨ）を採用する。この内包ＩＨの構成によって、上述した外包ＩＨに比して定着ユニット１４に要するスペースが少なくて済み、定着ユニット１４の省スペース化を図ることができる。
【００４８】
また、コイル５２が摺動ベルト４５の回転軸線（長手方向）に交差する方向、つまり、ラジアル方向にてコイルボビン５３の外周面に巻き回されているため、摺動ベルト４５の周方向全域を加熱でき、センサによる温度検知が容易になるし、また、局所加熱の構成よりも定着の高速化を図ることができる。
さらに、摺動ベルト４５は、可撓性を有した薄肉で形成されて加圧ローラ４４に対峙しており、例えばヒートローラや定着ローラの如く厚肉のローラで構成する場合に比して熱容量が少なくなることから、安定時間が約１０秒間程度で足り、ウォームアップタイムの削減及び省エネルギー化に寄与する。
【００４９】
ここで、本実施例のコイルボビン５３は、その外周面が上記長手方向に延びており、ラジアル方向で螺旋状に巻回されたコイル５２を保持するのみならず、この長手方向に延びた外周面で摺動部材８０を加圧ローラ４４に向けて押圧支持しており、この摺動部材８０の下面８８を摺動ベルト４５の内面４８に強く圧して摺動部材８０の特に長手方向中央部分の撓みを抑制できる。この結果、薄肉の摺動ベルト４５の内側に、ラジアル巻きのコイル５２や発熱する摺動部材８０を備えた構造であっても、コイル５２と摺動部材８０との接触を回避しつつ、これら摺動ベルト４５と加圧ローラ４４との間に所望のニップ長を確保できる。
【００５０】
また、摺動部材８０をコイルボビン５３から延びたリブ７０で支持すれば、コイル５２と摺動部材８０との距離を確保してこれらコイル５２と摺動部材８０との接触を確実に回避できる。さらに、コイル５２間のピッチが同じになるため、均一な磁界が得られ、発熱性能の向上に寄与する。
さらに、摺動部材８０が透磁性・導電性の発熱層８２及び非磁性・導電性の支持層８６との２層である。発熱層８２は、その温度によって透磁率が変化する感温磁性材料で構成され、コイル５２と支持層８６との間に配置されている。換言すれば、この支持層８６が発熱層８２と摺動ベルト４５の内面４８との間に狭持されている。
【００５１】
そして、支持層８６は、キュリー温度以上になった発熱層８２が発熱し続けるのを抑制できる材料で構成されており、仮に幅狭の用紙が連続通過しても、発熱層８２のうち用紙の非通過部分は異常な高温にならない。
さらにまた、補強部材９０が、摺動部材８０の長手方向略中央部分を加圧ローラ４４に向けて押圧支持するため、摺動部材８０の撓みをより一層抑制できる。
【００５２】
また、所望のニップ長を確保して良好なトナー画像が形成される結果、画像形成装置１の信頼性が向上する。
本発明は上述した実施形態に制約されることなく、種々に変形して実施可能である。例えば、コア部の構成は中実状或いは中空状のいずれでも良く、また、回転若しくは固定のセンタコアにも適用可能である。
【００５３】
また、本実施例では画像形成装置としてプリンタに具現化した例を示しているものの、本発明の画像形成装置は、複合機、複写機やファクシミリ等にも当然に適用可能である。
そして、これらいずれの場合にも上記と同様に、コイルと摺動部材との接触を回避しつつ、所望のニップ長を確保できるとの効果を奏する。
【符号の説明】
【００５４】
１  プリンタ（画像形成装置）
７  画像形成部
１４  定着ユニット（定着装置）
４４  加圧ローラ（加圧回転体）
４５  摺動ベルト（加熱回転体）
５０  ＩＨコイルユニット（電磁誘導加熱ユニット）
５２  誘導加熱コイル（コイル）
５３  コイルボビン（コイル保持部）
７０  リブ
７１  先端面
８０  摺動部材
８２  発熱層
８６  支持層
９０  補強部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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